答:按离子交换树脂的结构,树脂可分为:
(1)
凝胶型树脂:用普通聚合法制成的离版子交换树脂都是由许权多不规则的网状高分子构成的,类似凝胶,这种树脂抗氧化性和机械强度较差,易受有机物污染。
(2)
大孔型树脂:大孔型树脂是由小块凝胶型树脂构成,孔眼存在于这些小块凝胶型之间,这样制出的树脂内部及表面有大量的网孔,且能除去胶体硅及大型分子化合物,抗有机污染能力也有所提高。
(3)
超凝胶型树脂:超凝胶型树脂机械强度较好,可以与大孔型树脂相比。
(4)
均孔型强碱型阴树脂:均孔型强碱型阴树脂可以防止有机物中毒,其对有机物的吸者是可逆的,所以不会被污染。
B. 大孔阳离子交换树脂和凝胶阳离子交换树脂的区别
大孔型树脂是复什么?制
大孔型离子交换树脂是一种大孔结构且带有官能团的网状结构的聚合物,孔径不会随着环境、温度的变化而变化,孔径一般在10nm左右,外观一般为不透明乳白色。
凝胶型树脂是什么?
凝胶型离子交换树脂是离子交换树脂的一种,是由纯单体混合物经缩合或聚合而成的,外观一般为透明的球型颗粒,凝胶树脂的结构为微孔状,凝胶型离子交换树脂可以分为强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱性及螯合性五种。
大孔型树脂和凝胶型树脂有什么区别?
大孔型离子交换树脂是针对凝胶型离子交换树脂的缺点而研制的,大孔型离子交换树脂和凝胶型离子交换树脂的主要区别就是它们的孔径不一样,凝胶型离子交换树脂的孔径一般在3nm以下,在干的凝胶型离子交换树脂中,这些孔径就会消失,而大孔型离子交换树脂的孔径一般在10nm左右,这些孔径的大小不会因为环境的变化而改变。
凝胶型离子交换树脂在干态和非水系统中不能使用,而且在使用的过程中可能会发生“中毒”的现象,从而失去离子交换的能力,而大孔型离子交换树脂能够在在干态和非水系统中使用,而且不会发生“中毒”的现象,但是大孔型离子交换树脂具有交换容量较低,再生时酸碱用量大及价格较高等缺点。
C. 如何预防酚醛树脂反应中可能出现的凝胶现象
酚或醛过量就可以的。不是太担心分子量的问题,毕竟你先要做出产品。
D. 各种型号离子交换树脂
离子交换树脂有很多不同的型号,各种可以归类为不同的系列。
◇食品级树脂系列
1、C100EFG用于软化水,脱盐水,纯水和高纯水制备,污水处理,味精制造,医药提纯,化工催化,稀有金属分离等方面也有应用。
2、C104Plus还可用于从水溶液中选择性地回收过渡金属。弱酸性阳树脂被越来越多地应用于废水处理、降低环境污染等一些特殊应用领域。
3、C-107E软化水树脂应用于水处理中去除碳酸盐类,在较短的接触时间里对碱土金属具有很强的摄取能力。树脂主要应用于水的软化和脱盐。C-107E软化水树脂也可以用于选择性地回收水溶液中的过渡金属。
4、SR1LNa食品级树脂是一种颗粒均匀,凝胶型强酸性阳离子交换树脂。它具有极佳的物理、化学及热稳定性。SR1LNa 系根据离子交换树脂在生产过程中不得使用含氯溶剂的特殊规范下所开发出来的,因此适合使用于饮用水软化及相关食品加工(如蔗汁除钙处理等)的应用上。SR1LNa食品级树脂具有最佳物性和化学特质,符合饮用水业界的最严谨要求。非常适用于居家、政府、食品饮料行业水处理软化。
5、HCR-S/S 是通过食品级软化树脂,主要应用于饮用水以及食品行业的水质软化树脂。其生产过程中使用特殊的欧洲工艺,没有使用对人体有害的溶剂。
HCR-S/S卫生级软化树脂可以用于卫生要求比较高的食品、饮料、医药等行业的水质软化等。
◇强酸性阳离子交换树脂系列
1、C100, 强酸苯乙烯系树脂, 高交换容量,软化除盐树脂。
2、C100E, 强酸苯乙烯系树脂, 特别适用于家用或工业软化水的制备。
3、C120E, 强酸苯乙烯系树脂, 专为硬水软化设计,特别适用于小型家用。
4、C100×10, 强酸苯乙烯系树脂, 抗氧化性能优越,在混床中和阴离子有良好分离性能。
5、C150, 大孔强酸苯乙烯系树脂, 优良的耐磨和抗渗透冲击性能,适用于凝结水处理,连续交换及特殊应用。
6、C160, 大孔强酸苯乙烯系树脂, 极高的交联度,高交换容量,专为Quentin工序提供,用于处理工业废水,具有极好的抗氧化性能。
◇弱酸性阳离子交换树脂系列
1、C104E, 大孔弱酸丙烯酸系树脂,高交换容量,良好的动力学特性。
2、C105, 弱酸丙烯酸系树脂, 高交换容量,能除去暂时的硬度和碱度,并提供E极产品。
3、C106, 大孔弱酸丙烯酸系树脂, 极好的抗渗透冲击性能,供特殊用途,用于氨化凝结水和抗生素固定。
4、C107E, 大孔弱酸丙烯酸系树脂, 专为家用小型筒型交换器设计。
5、C115E, 弱酸甲基丙烯酸系树脂, 适用于特殊应用(制药,抗生素的固定)和Carix工序。
◇强碱性阴离子交换树脂系列
1、A400, 强碱苯乙烯系树脂, 高效除盐时有良好的动力学特性。
2、A600, 强碱苯乙烯系树脂, 用于制备高纯水,有良好的除硅能力。
4、A200, 强碱苯乙烯系树脂, 高机械强度,适用于在逆流再生中除硅和盐。
5、A500, 大孔强碱苯乙烯系树脂, 高交工作换容量,极高的机械强度和抗渗透性能,适用于凝结水处理和连续的交换系统,良好的除硅能力。
6、A500P, 大孔强碱苯乙烯系树脂, 用于处去有机杂质和糖汁脱色。
7、A510, 大孔强碱苯乙烯系树脂, 高交工作换容量,极高的机械强度和耐渗透性能,适用于除盐,流化床和连续的交换系统。
8、A850, 强碱丙烯酸系树脂, 高机械强度,易除去有机物,能反复使用,耐有机物污染,适用于除去水中的盐和糖汁脱色。
9、A870, 强碱丙烯酸系树脂, 高交换容量,易除去有机物,能反复使用,耐有机物污染,适用于水脱盐。
◇弱碱性阴离子交换树脂系列
1、A100, 大孔弱碱苯乙烯系树脂, 抗有机物污染,良好的耐渗透性能,选择性去除水和蔗糖中的盐。
2、A103S, 大孔弱碱苯乙烯系树脂, 葡萄糖和其它有机溶液除盐,脱色时有较高的交换容量,同样适用于乳清去除灰分。
3、A105, 大孔弱碱苯乙烯系树脂, 具有杰出的抗渗透冲击和有机物污染性能。特别适合于连续交换系统。
4、A830, 大孔弱酸丙烯酸系树脂, 高交换容量,适用于海水中除去硫酸盐,废水中和。
5、A845, 弱酸丙烯酸系树脂, 高交工作换容量,去除有机物或有机溶液(糖汁,凝胶)中的盐。
◇漂莱特混床树脂系列
1、MB400,混床抛光树脂, 生产高纯无硅脱盐水,电导率可达小于0.1uS/cm。
2、MB400QR,混床树脂,生产高纯无硅脱盐水,电导率可达小于0.1uS/cm。
3、MB35,混床树脂,生产高纯无硅脱盐水,电导率可达小于0.1uS/cm。
4、MB37,混床树脂, 不可再生的圆筒装置,可提供<0.1uS/cm的纯水。
E. 凝胶和树脂有什么区别
树脂是凝胶的一种,叫做“树脂凝胶”树脂之于凝胶就像水杯之于容器。
F. 凝胶型离子交换树脂和大孔型离子交换树脂的不同之处
大孔型树脂是复什么?
大孔型离子交换制树脂是一种大孔结构且带有官能团的网状结构的聚合物,孔径不会随着环境、温度的变化而变化,孔径一般在10nm左右,外观一般为不透明乳白色。
凝胶型树脂是什么?
凝胶型离子交换树脂是离子交换树脂的一种,是由纯单体混合物经缩合或聚合而成的,外观一般为透明的球型颗粒,凝胶树脂的结构为微孔状,凝胶型离子交换树脂可以分为强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱性及螯合性五种。
大孔型树脂和凝胶型树脂有什么区别?
大孔型离子交换树脂是针对凝胶型离子交换树脂的缺点而研制的,大孔型离子交换树脂和凝胶型离子交换树脂的主要区别就是它们的孔径不一样,凝胶型离子交换树脂的孔径一般在3nm以下,在干的凝胶型离子交换树脂中,这些孔径就会消失,而大孔型离子交换树脂的孔径一般在10nm左右,这些孔径的大小不会因为环境的变化而改变。
凝胶型离子交换树脂在干态和非水系统中不能使用,而且在使用的过程中可能会发生“中毒”的现象,从而失去离子交换的能力,而大孔型离子交换树脂能够在在干态和非水系统中使用,而且不会发生“中毒”的现象,但是大孔型离子交换树脂具有交换容量较低,再生时酸碱用量大及价格较高等缺点。
G. 为什么弱型树脂比较容易再生
一、 常规的再生处理
离子交换树脂使用一段时间后,吸附的杂质接近饱和状态,就要进行再生处理,用化学剂将树脂所吸附的离子和其他杂质洗脱除去,使之恢复原来的组成和性能。在实际运用中,为降低再生费用,要适当控制再生剂用量,使树脂的性能恢复到最经济合理的再生水平,通常控制性能恢复程度为 70~80% 。如果要达到更高的再生水平,则再生剂量要大量增加,再生剂的利用率则下降。
树脂的再生应当根据树脂的种类、特性,以及运行的经济性,选择适当的再生剂和工作条件。
树脂的再生特性与它的类型和结构有密切关系。强酸性和强碱性树脂的再生比较困难,需用再生剂量比理论值高相当多;而弱酸性或弱碱性树脂则较易再生,所用再生剂量只需稍多于理论值。此外,大孔型和交联度低的树脂较易再生,而凝胶型和交联度高的树脂则要较长的再生反应时间。
再生剂的种类应根据树脂的离子类型来选用,并适当地选择价格较低的酸、碱或盐。例如:钠型强酸性阳树脂可用 10%NaCl 溶液再生,用量为其交换容量的 2 倍 (用NaCl 量为117g/ l 树脂 );氢型强酸性树脂用强酸再生,用硫酸时要防止被树脂吸附的钙与硫酸反应生成硫酸钙沉淀物。为此,宜先通入 1~2% 的稀硫酸再生。
氯型强碱性树脂,主要以 NaCl 溶液来再生,但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和有机物溶解洗出,故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的碱盐液再生,常规用量为每升树脂用150~ 200g NaCl ,及 3~4g NaOH。 OH 型强碱阴树脂则用 4%NaOH 溶液再生。
树脂再生时的化学反应是树脂原先的交换吸附的逆反应。按化学反应平衡原理,提高化学反应某一方物质的浓度,可促进反应向另一方进行,故提高再生液浓度可加速再生反应,并达到较高的再生水平。
为加速再生化学反应,通常先将再生液加热至 70~80℃。它通过树脂的流速一般为 1~ 2 BV/h 。也可采用先快后慢的方法,以充分发挥再生剂的效能。再生时间约为一小时。随后用软水顺流冲洗树脂约一小时 ( 水量约4BV) ,待洗水排清之后,再用水反洗,至洗出液无色、无混浊为止。
一些树脂在再生和反洗之后,要调校 pH 值。因为再生液常含有碱,树脂再生后即使经水洗,也常带碱性。而一些脱色树脂 (特别是弱碱性树脂) 宜在微酸性下工作。此时可通入稀盐酸,使树脂 pH 值下降至6左右,再用水正洗,反洗各一次。
树脂在使用较长时间后,由于它所吸附的一部分杂质 ( 特别是大分子有机胶体物质 ) 不易被常规的再生处理所洗脱,逐渐积累而将树脂污染,使树脂效能降低。此时要用特殊的方法处理。例如:阳离子树脂受含氮的两性化合物污染,可用 4%NaOH 溶液处理,将它溶解而排掉;阴离子树脂受有机物污染,可提高碱盐溶液中的 NaOH 浓度至0.5~1.0%,以溶解有机物。
二、特殊的再生处理
污染较严重的树脂,可用酸或碱性食盐溶液反复处理,如先用 10%NaCl +1%NaOH 碱盐溶液溶解有机物,再用 4%HCl 或分别用 10%NaOH 及 1%HCl 溶解无机物,随后再用 10%NaCl +1%NaOH 处理,在约 70℃下进行。
如果上述处理的效果未达要求,可用氧化法处理。即用水洗涤树脂后,通入浓度为 0.5% 的次氯酸钠溶液,控制流速 2~4BV/h ,通过量 10~20BV ,随即用水洗涤,再用盐水处理。应当注意,氧化处理可能将树脂结构中的大分子的连接键氧化,造成树脂的降解,膨胀度增大,容易碎裂,故不宜常用。通常使用 50 周期后才进行一次氧化处理。由于氯型树脂有较强的耐氧化性,故树脂在氧化处理前应用盐水处理,变为氯型,这还可避免处理过程中的 pH 值变化,并使氧化作用比较稳定。
三、再生废液的处置
糖厂用树脂脱色,树脂再生的废液含有大量的色素和有机物,颜色很深。用原糖生产精糖时,每 100 吨糖的再生废液量约为 6~9m3 。要经过处理才能排放 (或循环),这也是一个难题。
Bento 详细研究了用化学方法处理再生液,使色素和其他有机物沉淀,除去杂质后再循环使用,减少排放,并充分利用其中的氯化钠。由于再生液中色素的浓度比糖汁中高 10 倍以上,液体数量较小,没有糖液的粘性,并能容许强烈的条件如强碱性和高温等而无需顾虑糖的分解,用化学处理比较方便。再生液加入 5~10% 容积的石灰乳 ( 浓度为含CaO100g/ l ) ,加热到60℃并轻微搅拌,大量的有色物沉淀析出。再加入碳酸钠或二氧化碳、磷酸钠或磷酸并保持碱性,都可使较多的有色物沉淀。处理后的液体添加少量食盐可返回作树脂的初级再生液,其后再用新的盐水再生。
对废液的处理还研究过多种方法:用颗粒活性炭吸附,用次氯酸钠、次氯酸钙、氯气或臭氧将它氧化,用超过滤或反渗透法分离它的有机物,或用粉状树脂吸附等。最近 Guimaraes 等研究用微生物将它的有色物降解,取得较好效果
H. 凝胶色谱的凝胶种类
聚丙烯酰胺凝胶
聚丙烯酰胺凝胶是一种人工合成凝胶,是以丙烯酰胺为单位, 由甲叉双丙烯酰胺交联成的,经干燥粉碎或加工成形制成粒状,控制交联剂的用量可制成各种型号的凝胶。交联剂越多,孔隙越小。聚丙烯酰胺凝胶的商品为生物胶-P (Bio-Gel P),由日本tosoh的TSKGEL的pw系列,适合蛋白和多糖的纯化。即丙烯酰胺和少量交联剂甲叉双丙烯酰胺,在催化剂过硫酸铵作用下聚合形成凝胶。
聚丙烯酰胺简称PAM,分子量100~500万。聚丙烯酰胺主要有两种商品形式,一种是粉末状的,另一种是胶体,还有聚丙烯酰胺乳液 (上海合成树脂研究所研制) 。易溶于冷水,速度很慢,高分子量的聚丙烯酰胺当浓度超过10%以后.就会形成凝胶状结构。提高温度可以稍微促进溶解,但温度不得超过50℃,以防发生分子降解。难溶于有机溶剂。温度超过120 ℃时分解。中性,无毒。用作增稠剂、絮凝剂、减阻剂,具有凝胶、沉降、补强等作用。贮存于阴凉、通风、干燥的库房内,防潮、避光、防热。存放时间不宜过长。
交联葡聚糖凝胶(Sephadex)
⑴ Sephadex G交联葡聚糖的商品名为Sephndex,不同规格型号的葡聚糖用英文字母G表示,G后面的阿拉伯数为凝胶得水值的10倍。例如,G-25为每克凝胶膨胀时吸水2.5克,同样G-200克每克千胶吸水20克。交联葡聚糖凝胶的种类有G-10,G-15,G-25,G-50,G-75,G-100,G-150,和G-200。因此,“G”反映凝胶的交联程度,膨胀程度及分部范围。
⑵ Sephadex LH-20,是Sephadex G-25的羧丙基衍生物,能溶于水及亲脂溶剂,用于分离不溶于水的物质。
琼脂糖凝胶
琼脂糖Agarose,缩写为 AG,是琼脂中不带电荷的中性组成成份,也译为琼胶素或琼胶糖。琼胶糖化学结构由β-D-吡喃半乳糖 (1-4) 连接3,6-脱水α-L-吡喃半乳糖基单位构成。
把琼脂糖,即几乎不含硫酸根的主要成分为多糖的琼脂,溶于热水,冷却制成的凝胶。制成的小颗粒用于凝胶过滤。适于用sephadex不能分级分离的大分子的凝胶过滤,若使用5%以下浓度的凝胶,也能够分级分离细胞颗粒、病毒等。利用其吸附性小的特点,有时用它代替琼脂、以作为免疫电泳或凝胶内沉降反应的支持物。
琼脂糖凝胶商品名很多,常见的有,
Sepharose(瑞典,pharmacia ),Bio-Gel-A(美国,Bio-Rad)等。琼脂糖凝胶是依靠糖链之间的次级链如氢键来维持网状结构,网状结构的疏密依靠琼脂糖的浓度。一般情况下,它的结构是稳定的,可以在许多条件下使用(如水,pH4-9范围内的盐溶液)。琼脂糖凝胶在40℃以上开始融化,也不能高压消毒,可用化学灭菌活处理。聚苯乙烯凝胶
商品为Styrogel,具有大网孔结构,可用于分离分子量1600到40,000,000的生物大分子,适用于有机多聚物,分子量测定和脂溶性天然物的分级,凝胶机械强度好,洗脱剂可用甲基亚砜。
I. 聚丙烯酸 树脂 一般都是凝胶型的吗
大孔树脂复(macroporous resin) 又称全多孔树脂,聚合物吸附制剂,它是一类以吸附为特点,对有机物具有浓缩、分离作用的高分子聚合物。1964年,Rohm&Haas公司开发了对硼进行选择性络合吸附的吸附树脂Amberlite XE-243,这可看作是最早开发的吸附树脂。60年代末,日本三菱化成公司也开发生产了Diaion HP系列的大孔吸附树脂。中国吸附树脂的研究工作开展于1974年,现已有H系列、CHA系列、NKA系列等多个系列产品。